2025年中職（物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用）傳感器應(yīng)用基礎(chǔ)試題及解析

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______（第I卷）（本題包括10個小題，每題3分，共30分。每題只有一個選項符合題意，請將正確選項的序號填在題后的括號內(nèi)）w1.以下哪種傳感器不屬于按工作原理分類的？（）A.物理傳感器B.化學傳感器C.生物傳感器D.溫度傳感器w2.傳感器能夠感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（）越好。A.線性度B.靈敏度C.遲滯D.重復性w3.下列關(guān)于傳感器靜態(tài)特性的說法，錯誤的是（）A.線性度是指傳感器輸出與輸入之間的線性程度B.遲滯現(xiàn)象是由于傳感器機械結(jié)構(gòu)的原因引起的C.重復性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時，所得特性曲線不一致的程度D.精度反映了傳感器輸出值與真實值的接近程度w4.應(yīng)變片式壓力傳感器是利用（）來測量壓力的。A.應(yīng)變效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.霍爾效應(yīng)w5.熱電偶傳感器產(chǎn)生熱電勢的條件是（）A.兩熱電極材料相同且兩接點溫度相同B.兩熱電極材料相同且兩接點溫度不同C.兩熱電極材料不同且兩接點溫度相同D.兩熱電極材料不同且兩接點溫度不同w6.下列哪種傳感器可用于測量位移？（）A.光纖傳感器B.超聲波傳感器C.電感式傳感器D.以上都是w7.紅外傳感器是基于（）來檢測目標物體的。A.熱輻射B.電磁感應(yīng)C.光生伏特效應(yīng)D.霍爾效應(yīng)w8.氣體傳感器主要用于檢測（）A.氣體的溫度B.氣體的壓力C.氣體的成分和濃度D.氣體的流量w9.傳感器的輸出信號通常需要進行（）處理，才能被后續(xù)電路或系統(tǒng)所使用。A.放大B.濾波C.線性化D.以上都是w10.下列關(guān)于傳感器應(yīng)用的說法，正確的是（）A.傳感器在智能家居中主要用于控制家電設(shè)備的開關(guān)B.傳感器在工業(yè)自動化中可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)測和控制C.傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域只能用于檢測人體的生理參數(shù)D.傳感器在交通領(lǐng)域主要用于監(jiān)測道路的平整度（第II卷）w11.（10分）簡述傳感器的組成部分及其作用。w12.（15分）說明應(yīng)變片式壓力傳感器的工作原理，并畫出其簡單的結(jié)構(gòu)示意圖。w13.（15分）有一熱電偶，其冷端溫度為20℃，當熱端溫度為80℃時，測得熱電勢為3.2mV。已知該熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系為E（t，t0）=at+bt2，其中a=0.01mV/℃，b=0.00005mV/℃2。求熱端的實際溫度。w14.（20分）材料：在一個智能家居系統(tǒng)中，安裝了多個傳感器來實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測和控制。其中，溫度傳感器用于實時監(jiān)測室內(nèi)溫度，當溫度超過設(shè)定的舒適范圍（22℃-26℃）時，空調(diào)自動開啟或關(guān)閉；濕度傳感器用于監(jiān)測室內(nèi)濕度，當濕度低于30%或高于70%時，加濕器或除濕器自動工作；光照傳感器用于檢測室內(nèi)光照強度，當光照強度低于一定值時，智能燈具自動開啟。問題：請分析該智能家居系統(tǒng)中傳感器的應(yīng)用原理，并說明這種應(yīng)用給人們生活帶來的便利。w15.（20分）材料：在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進行精確測量和控制。例如，在某化工生產(chǎn)過程中，需要實時監(jiān)測反應(yīng)釜內(nèi)的壓力、溫度、液位等參數(shù)。壓力傳感器用于測量反應(yīng)釜內(nèi)的壓力，當壓力超過安全閾值時，發(fā)出警報并自動控制相關(guān)閥門進行降壓操作；溫度傳感器監(jiān)測反應(yīng)釜內(nèi)的溫度，通過調(diào)節(jié)加熱或冷卻設(shè)備來保持溫度在合適的范圍內(nèi)；液位傳感器檢測反應(yīng)釜內(nèi)液體的液位高度，當液位過低或過高時，及時調(diào)整進料或出料管道的流量。問題：請闡述工業(yè)生產(chǎn)中這些傳感器的應(yīng)用對生產(chǎn)過程的重要性，并舉例說明類似的傳感器應(yīng)用在其他工業(yè)領(lǐng)域的情況。答案：w1.Dw2.Bw3.Bw4.Aw5.Dw6.Dw7.Aw8.Cw9.Dw10.Bw11.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件是將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換成電信號的元件?；巨D(zhuǎn)換電路則將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進行進一步的處理和轉(zhuǎn)換，使其成為便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號。w12.應(yīng)變片式壓力傳感器的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)。當彈性元件在壓力作用下產(chǎn)生變形時，粘貼在彈性元件上的應(yīng)變片也隨之變形，從而導致應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化。通過測量應(yīng)變片電阻值的變化，就可以得到壓力的大小。結(jié)構(gòu)示意圖：一個彈性元件（如彈簧管），上面粘貼有應(yīng)變片，應(yīng)變片連接到測量電路。w13.已知E（t，t0）=at+bt2，E=3.2mV，t0=20℃，a=0.01mV/℃，b=0.00005mV/℃2。代入可得3.2=0.01t+0.00005t2，整理得0.00005t2+0.01t-3.2=0。根據(jù)一元二次方程求根公式t=[-0.01±√(0.012-4×0.00005×(-3.2))]/(2×0.00005)，解得t=80℃或t=-80℃（舍去），所以熱端實際溫度為80℃。w14.溫度傳感器利用熱敏電阻或熱電偶等原理，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號，通過與設(shè)定值比較控制空調(diào)。濕度傳感器通過濕敏元件感知濕度變化來控制加濕器或除濕器。光照傳感器依據(jù)光敏電阻等原理檢測光照強度控制智能燈具。這種應(yīng)用讓人們生活更舒適便捷，自動調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，無需人工頻繁操作，提高生活質(zhì)量。w15.這些傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要